Calculateur de masse molaire moyenne d’un mélange
Rédigé par Thierno Sadou Diallo, formule vérifiée selon notre méthodologie • Mis à jour le 20/08/2026
La masse molaire moyenne d'un mélange se calcule avec M(moy) = Σ(nᵢ×Mᵢ) ÷ Σnᵢ, une moyenne des masses molaires de chaque composant pondérée par sa quantité de matière. Pour un mélange approximant l'air (79 % de diazote à 28,02 g/mol, 21 % de dioxygène à 32 g/mol), la masse molaire moyenne vaut environ 28,86 g/mol.
Explication
Cette formule prolonge directement notre calculateur de fraction molaire, qui utilise la même structure de mélange à trois composants : la masse molaire moyenne peut en réalité s'écrire de façon équivalente comme la somme des masses molaires de chaque composant pondérées par sa fraction molaire, M(moy) = Σ(xᵢ×Mᵢ), une fois ces fractions calculées séparément. Cette masse molaire moyenne est une grandeur fictive mais très utile : elle permet de traiter un mélange gazeux comme s'il s'agissait d'un gaz unique et homogène dans les calculs qui suivent, notamment dans notre calculateur de masse volumique d'un gaz parfait, qui utilise justement une masse molaire moyenne de 28,97 g/mol pour l'air. L'écart entre cette valeur de référence (28,97 g/mol) et le résultat de l'exemple ci-dessus (28,86 g/mol) s'explique simplement : l'air réel contient aussi environ 1 % d'argon (masse molaire 39,95 g/mol, plus lourd que l'azote et l'oxygène) et des traces d'autres gaz, volontairement omis de cet exemple à deux composants pour rester simple — en les intégrant comme troisième composant de ce calculateur, le résultat se rapproche encore davantage de la valeur réelle.
Exemple : approximation de l’air (azote et oxygène)
Données d'entrée
Composant 1 : 0,79 mol de N₂ (28,02 g/mol). Composant 2 : 0,21 mol de O₂ (32 g/mol).
Calcul
M(moy) = (0,79 × 28,02 + 0,21 × 32) ÷ (0,79 + 0,21) = (22,1358 + 6,72) ÷ 1 = 28,8558 g/mol.
Résultat
La masse molaire moyenne de ce mélange approximant l’air est d’environ 28,86 g/mol.
Questions fréquentes
Pourquoi utiliser une masse molaire « moyenne » plutôt que la vraie composition du mélange ?
Parce que de nombreux calculs (masse volumique, vitesse quadratique moyenne des molécules, comportement dans les lois des gaz parfaits) ne nécessitent pas de connaître la composition détaillée du mélange, seulement son comportement global : traiter le mélange comme un gaz unique de masse molaire moyenne simplifie considérablement ces calculs, tout en restant très précis tant que la composition reste stable.
Pourquoi mon résultat pour l’air diffère-t-il légèrement de la valeur de référence (28,97 g/mol) ?
Parce que l'exemple ci-dessus ne prend en compte que l'azote et l'oxygène, alors que l'air réel contient aussi environ 1 % d'argon (plus lourd, 39,95 g/mol) et des traces d'autres gaz. En ajoutant l'argon comme troisième composant de ce calculateur (avec sa fraction réelle d'environ 0,0093 mol pour 100 mol d'air), le résultat se rapproche encore de la valeur de référence complète.
Cette formule fonctionne-t-elle aussi pour un mélange liquide ou solide ?
Oui, le principe de moyenne pondérée par la quantité de matière reste valable pour n'importe quel type de mélange homogène, pas seulement les gaz — un alliage métallique ou une solution peuvent aussi se voir attribuer une masse molaire moyenne selon le même calcul, tant que les quantités de matière de chaque composant sont connues.